Uređaj kojim možete provjeriti kapacitet litijum-jonskih AA baterija. Vrlo često baterije laptopa postaju neupotrebljive zbog činjenice da jedna ili više baterija izgube svoj kapacitet. Kao rezultat toga, morate kupiti novu bateriju kada možete proći uz male troškove i zamijeniti ove neupotrebljive baterije.

Šta će vam trebati za uređaj:
Arduino Uno ili bilo koji drugi kompatibilan.
16X2 LCD ekran koristeći Hitachi HD44780 drajver
Solid State Relej OPTO 22
Otpornik 10 MΩ na 0,25 W
18650 držač baterije
Otpornik 4 Ohm 6W
Jedno dugme i napajanje od 6 do 10V na 600 mA

Teorija i rad

Napon na potpuno napunjenoj Li-Ion bateriji bez opterećenja je 4,2V. Kada je opterećenje priključeno, napon brzo pada na 3,9 V, a zatim polako opada kako baterija radi. Ćelija se smatra ispražnjenom kada napon na njoj padne ispod 3V.

U ovom uređaju, baterija je spojena na jedan od analognih pinova Arduina. Meri se napon na akumulatoru bez opterećenja i kontroler čeka da se pritisne dugme „Start“. Ako je napon baterije veći od 3V. , pritiskom na dugme započinje test. Da biste to učinili, otpornik od 4 oma spojen je na bateriju preko čvrstog releja, koji će djelovati kao opterećenje. Kontroler očitava napon svake pola sekunde. Koristeći Ohmov zakon možete saznati struju koja se dovodi do opterećenja. I=U/R, U-očitano analognim ulazom kontrolera, R=4 Ohm. Pošto se mjerenja vrše svake pola sekunde, svakih sat vremena ima 7200 mjerenja. Autor jednostavno množi 1/7200 sata sa trenutnom vrijednošću, i sabira rezultirajuće brojeve dok se baterija ne isprazni ispod 3V. U ovom trenutku relej se uključuje i na displeju se prikazuje rezultat merenja u mAh

LCD pinout

PIN Svrha
1 GND
2 +5V
3 GND
4 Digitalni PIN 2
5 Digitalni PIN 3
6,7,8,9,10 Nije povezan
11 Digitalni PIN 5
12 Digitalni PIN 6
13 Digitalni PIN 7
14 Digitalni PIN 8
15 +5V
16 GND

Autor nije koristio potenciometar za podešavanje svjetline ekrana, već je spojio pin 3 na masu. Držač baterije je spojen sa minusom na masu, a plus sa analognim ulazom 0. Otpornik od 10 MΩ spojen je između plusa držača i analognog ulaza, koji djeluje kao pull-up. Poluprovodnički relej je uključen sa minusom na masu, a plusom sa digitalnim izlazom 1. Jedan od kontaktnih pinova releja je spojen na plus držača; otpornik od 4 oma je postavljen između drugog pina i uzemljenje, koje djeluje kao opterećenje kada se baterija isprazni. Imajte na umu da će postati prilično vruće. Dugme i prekidač su povezani prema dijagramu na fotografiji.

Pošto kolo koristi PIN 0 i PIN 1, oni moraju biti onemogućeni prije učitavanja programa u kontroler.
Nakon što sve povežete, otpremite firmver priložen ispod, možete pokušati testirati bateriju.

Na slici je prikazana vrijednost napona koju je izračunao kontroler.
Napon na njemu mora biti veći od 3V

Baterije se koriste u mnogim aspektima ljudskog svakodnevnog života: vozila, električni alati, sistemi za neprekidno napajanje, pametni telefoni, laptopovi, itd.

Opće informacije o kapacitetu baterije

Glavna svrha provjere stanja bilo koje vrste baterije je određivanje kapaciteta baterije i određivanje drugih karakteristika. Međutim, postojeći mjerni instrumenti mogu samo precizno odrediti jačinu električne struje i napona u bateriji, kao i izmjeriti gustinu elektrolitne tvari.

Kapacitet se mjeri indirektno metodom specifičnom za svaki tip baterije ili pomoću uređaja za mjerenje kapaciteta baterije, što daje samo približan rezultat.

Bitan! Na tačnost mjerenja baterije mogu uticati vanjski faktori, kao što je temperatura zraka.

Jedini pouzdan način da se odredi kapacitet baterije je da se baterija potpuno isprazni tokom mnogo sati, uz stalno snimanje mnogih parametara. Ali nije svaka osoba spremna na tako dugotrajnu proceduru, jer kratkoročna mjerenja mogu biti dovoljna za utvrđivanje približnih podataka o kapacitetu baterije.

Metode za određivanje kapaciteta akumulatora automobila:

• tradicionalna metoda – kontrolno pražnjenje (dug i proceduralno intenzivan proces);
• mjerenje gustine i nivoa tečnosti elektrolita u akumulatoru automobila;
• nanošenjem teretne vilice na bateriju;
• tester kapaciteta.

Zanimljivo. Kapacitet popularnih litijum-jonskih, nikl-kadmijum i nikl-metal hidridnih baterija može se meriti korišćenjem istog probnog pražnjenja (baterija može propasti ako se ne poštuju sva pravila) ili kupovinom posebnih USB testera na kineskim trgovačkim platformama, tačnost i ispravnost mjerenja su veoma upitne.

Kontrolna cifra

Dugotrajno kontrolno pražnjenje je tradicionalna laboratorijska metoda za određivanje kapaciteta baterije. Suština metode je da se potpuno napunjena baterija prazni izlaganjem konstantnim električnim strujama, čija jačina ovisi o parametrima proizvoda.

U međuvremenu, pražnjenje baterije i napon se mjere svaki sat i bilježe. Kapacitet baterije izračunava se po formuli: umnožak električne struje i proteklog određenog vremena. Takvo mjerenje može potrajati do jednog dana stalnog praćenja baterije, što nije baš zgodno za mnoge obične ljude.

Utovarna viljuška

Vilica opterećenja - uređaj za testiranje baterije pomoću kontroliranog opterećenja, opremljen voltmetrom, otpornikom opterećenja i dvije sonde. Takvi uređaji dolaze u različitim vrstama: s analognim ili digitalnim voltmetrom, jednostavnim krugom s jednim elementom opterećenja ili složenim uređajima s nekoliko spirala opterećenja i ampermetrom; postoje i utikači za ispitivanje napona u pojedinačnim baterijama.

Suština mjerenja je jednostavna i opisana je u uputama za uređaj. Dobijeni podaci o naponu moraju se uporediti sa donjom tabelom.

Tabela korespondencije napona sa kapacitetom baterije

Merenje gustine elektrolita

Kapacitet komponenti baterije (limenke) možete izmjeriti pomoću uređaja koji se zove hidrometar. Suština metode je da je gustoća elektrolita sadržanog u svakoj bateriji direktno povezana s njenim kapacitivnim karakteristikama.

Da biste izmjerili, morate otvoriti sve poklopce limenki akumulatora i uzeti elektrolit iz svake posude jedan po jedan, bilježeći podatke o gustoći s uređaja. Zatim se gustina ove tvari uspoređuje s tablicom gustine i kapaciteta.

Tabela korespondencije između gustine elektrolita i kapaciteta

Mjerenja pomoću posebnih instrumenata

Ideja viljuške za opterećenje korištena je i poboljšana u elektronskim prijenosnim uređajima Pendant, koji su kreirani posebno za provođenje testnih aktivnosti na različitim spektrima olovnih baterija.

S takvim uređajima možete brzo izmjeriti napon, odrediti približni kapacitet baterije bez pribjegavanja probnom pražnjenju, a također pohraniti dobivena mjerenja u memoriju uređaja.

Karakteristike uređaja iz porodice "Pendant":

• se napajaju iz baterije iz koje se mjere;
• Uređaji se isporučuju sa žicama sa krokodil kliještima, što osigurava kvalitetno stezanje žica na svim terminalima akumulatora;
• posebna metoda za određivanje kapaciteta baterije, koja nema analoga;
• Kako bi se povećala točnost mjerenja, preporučuje se samostalno kalibriranje proizvoda pomoću nove baterije istog tipa (proceduru opisuje proizvođač u uputama za upotrebu).

Bitan! Ovaj tester kapaciteta treba koristiti samo za utvrđivanje kapaciteta baterije koja je potpuno napunjena.

Postoje i drugi uređaji drugih proizvođača za iste namjene, čija se metodologija određivanja kapaciteta baterije međusobno razlikuje. Na primjer, SKAT-T-AUTO uređaji, PITE testeri, Fluke analizatori, Vencon uređaji. Svi ovi uređaji mogu indirektno ili direktno mjeriti različite parametre.

Poznavajući stanje vašeg akumulatora, odnosno njegov kapacitet, možete izbjeći neugodne situacije na cestama. Također, na vrijeme reagirajući na neslaganje između izmjerenih pokazatelja i onih koje je deklarirao proizvođač, različitim mjerama možete reanimirati ili produžiti vijek trajanja baterije.

Video

Pozdrav, građani Datagorije! Dozvolite mi da vam predstavim svoju sljedeću kreaciju - tester kapaciteta baterije. Uređaj, naravno, nije za svaki dan, ali ponekad ne možete bez njega!

Trebao sam izmjeriti preostali kapacitet kiselinske baterije, zimi je ipak svaki amper bitan, možda je vrijeme za zamjenu baterije? Jednostavni testovi sa teretnom viljuškom i merenjem gustine nisu mi odgovarali, nisu mi dali informaciju da li ću imati dovoljno energije da zagrejem auto 40 minuta na RV-u (oko 8 A/h) i onda upalim auto sa starterom.

Krug testera kapaciteta baterije

Kao i svako dijete, rođeno je u bolu. Uglavnom zbog grešaka “akušera”.

Fragment isključen. Naš časopis postoji na donacijama čitalaca. Puna verzija ovog članka dostupna je samo

Kontrolirani regulator pražnjenja

Postavljanje osigurača prilikom programiranja ATmega8A MK

5. Sve ocjene dijelova su navedene na softveru.

--
Hvala vam na pažnji!
Igor Kotov, glavni urednik magazina Datagor

Štampana ploča u rasporedu: ▼ 🕗 24.10.14. ⚖️ 144.03 Kb ⇣ 124 Zdravo, čitaoče! Zovem se Igor, imam 45 godina, Sibirac sam i strastveni amaterski inženjer elektronike. Osmislio sam, kreirao i održavam ovu divnu stranicu od 2006. godine.
Više od 10 godina naš časopis postoji samo o mom trošku.

Dobro! Freebie je gotov. Ako želite datoteke i korisne članke, pomozite mi!

Modularna verzija vizualnog i preciznog mjerača amper-sati baterije, sastavljen uz minimalnu cijenu od kompjuterskog otpada.
Ovo je moj odgovor na članak.

Malo predigre...
Pod mojim patronatom je flota od 70 računara, različitih godina proizvodnje i stanja. Naravno, velika većina ima neprekidna napajanja (u tekstu - UPS). Organizacija je budžetska, naravno da ti ne daju novac, kao, radi šta hoćeš, ali sve mora da funkcioniše. Nakon kratkih testova sa opterećenjem u obliku sijalice od 150 W, otkrio sam da 70% UPS-ova ne drži opterećenje duže od 1 minute, APC UPS-ovi su u kvaru sa kontaktima prekidača releja (prebacuje se na baterija, zuji i pišti, a izlaz je potpuno nula). Naravno, niko mi nije dozvolio da provjerim sve UPS-ove odjednom. Rješenje se pokazalo jednostavnim: svakih šest mjeseci ili godinu dana odvozio sam kompjutere na čišćenje, podmazivanje, a ujedno i UPS na testiranje i pregled unutrašnjosti.

Naravno, postoje UPS-ovi različitih marki i kapaciteta (postoji stari model od 600 vati iz 1992. godine, originalna baterija je umrla jesenas, prije toga sam morao na intenzivnu njegu prije 4 godine). Ako neko nije upoznat, kućni i kancelarijski UPS-ovi koriste baterije različitih tipova, kućišta, napona i kapaciteta. Tipičan predstavnik je GP1272F2 (12 Volti, 7 A/h). Ali nailaze i na 6V - 4,5 A/h.

Cijene baterija često prelaze polovinu cijene novog UPS-a. Štaviše, u kancelariji (gdje radim na pola radnog vremena) se istrošene baterije nakupljaju. Postavilo se pitanje: koliki je stvarni kapacitet prije i nakon vađenja iz kante za smeće i koliko minuta rada se može očekivati ​​od UPS-a. A onda mi je za oko zapeo članak I. Nechaeva U časopisu "Radio" 2/2009 otprilike takav metar.
Naravno, nisu mi se svidjeli neki aspekti, ja sam takav gad.
I tako da počnemo sa...

Ovo je originalni dijagram iz članka

TTX: struja pražnjenja 50, 250, 500 mA, napon prekida 2,5-27,5 Volti.
Navest ću šta mi se nije dopalo: maksimalna struja pražnjenja je samo 0,5A (i nije zanimljivo čekati da se isprazni 7 Ah), granični opseg je preširok i lako ga je srušiti, sva struja ide u start preko dugmeta, stabilizator struje na traci polja za LED je pretjeran, dioda u kontrolnom izlazu povećava potreban pad na strujnim otpornicima je do 1.8V i u slučaju kvara će se zaglaviti 317 hodača.

O struji pražnjenja: Kod baterija se dešava da je aktivna masa zapečaćena u premazu (ne brkati se sa sulfatizacijom), dok se pokretljivost elektrolita smanjuje i ako se isprazni malom strujom može potpuno isprazniti kapacitet, ali kada se ugradi u UPS-u, test neće proći. Pa onda ga trebaš malom strujom isprazniti i napuniti, tj. tretirati.
Dobra stvar u vezi modularnosti onoga što sam dobio je da možete napraviti 2 ili više modula za pražnjenje (možete i prebaciti 1 strujni otpornik) različite snage ili čak tipa i 2 prekidača za 6 i 12-voltne baterije ili 1 sa prekidač.

Fotografije mog merača:

Vidimo: prekidni blok, strujno opterećenje, kineske hodalice.
Ponavljam, radim kao sistemski administrator, ponekad popravljam matične ploče, tako da postoji određena gomila mrtvog gvožđa.
Počeću obrnutim redoslijedom: hodalice su malo modificirane tako da mogu raditi na naponu od 1,5 do 25 volti.
Šema modifikacije hodalice:

1117 izvučen sa mrtve matične ploče.
Otpornik od 2 kOhm je minimalno opterećenje stabilizatora.

prema tome shema:

Ovo je 2 ampera. Pošto se pokazalo da je R1 veći od 0,75 oma, morao sam dodati 2 otpora (ovo je R3, dva u jednom na fotografiji) kako bi struja bila 2 ampera. Ako neko nije primetio, nema zaptivača između mikro i tranzistora na radijatoru. Možete, naravno, koristiti drugo kolo, kao na primjer u radiju 3/2007 str.34, samo dodajte referentni napon.
317 (pravi) ima strujnu i termičku zaštitu.

Pa, najgori dio je prekid.

Super 3D instalacija, ali samo 3 cm kubika, bit će mnogo veća na pečatu. Polevik, ako je na bateriji od 6V, onda je vrlo poželjno sa logičkom kontrolom.
Ovaj dio se gotovo ne razlikuje od originalnog, startno dugme je premješteno sa drena-izvora na kolektor-emiter, varijabla je zamijenjena fiksnim razdjelnikom, kineskom super-sjajnom LED diodom kroz otpornik.

Moguće varijacije: zamijenite nadlakticu (prema originalnom kolu ovo je R4) sa otporom + promjenljivom, čime se ograničava raspon podešavanja (potrebno kada je struja pražnjenja srazmjerna kapacitetu baterije); moguće su i druge ideje.

Za formule Uref=2.5v za obični 431, a za 431L je jednako 1.25v.

Fiksno isključenje napona:

Formula za izračun: Uots= Uref(1+R4/R5)
ili R5=(Uots- Uref)/(Uref*R4)

Podesivi prekid napona:

Formula za izračun: Uots = Uref(1+(R4+R6)/R5)
ili R5 = (Uots- Uref) / (Uref*(R4+R6))

Ali ovdje treba računati od alternatora, na njemu bi s pražnjenjem od 0,1s trebao pasti (Udelta) 1,15v za bateriju od 6v i 2,30v za bateriju od 12v.
Stoga se formule transformiraju i proračun je nešto drugačiji.
Umin vidi tabelu ispod.
R5 = Uref * R6 / Udelta
R4 = ((Umin -Uref) * R5) / Umin